5 Teknik Pemotong Terbaik untuk Legasi Suhu Tinggi Berbasis Nikel
Nikel dan legasi serikatnya sulit dipotong, tetapi daya tahan korosi dan kekuatan nikel membuatnya ideal untuk banyak aplikasi, termasuk di penerbangan dan industri manufaktur kunci lainnya. Dapatkan saran yang jelas dan ringkas tentang cara bekerja dengan bahan vital ini—dan cara mendapatkan hasil maksimal dari alat potong Anda.
Sebagai nomor 28 dalam tabel periodik, nikel pertama kali diisolasi pada 1751. Namanya berasal dari kepercayaan para penambang Jerman bahwa logam merah-koklat, yang dikenal saat itu sebagai “kupfernickel” (yang diterjemahkan sebagai “tembaga iblis”) membuat mereka sakit. Dalam kenyataan, penyakit mereka disebabkan oleh jumlah arsenik yang tinggi yang terkandung dalam bijih yang mereka keluarkan dari tambang kobalt di Swedia.
Nikel adalah logam yang sangat penting. Seiring dengan chromium, itu adalah salah satu elemen legasi yang paling penting, digunakan dalam berbagai macam baja, stainless steel dan superalloy. Itu tahan, tahan korosi dan menunjukkan kekuatan serta sifat impak yang baik. Tipe legasi nikel umum termasuk Inconel, Hastelloy, Waspaloy, stainless steel termasuk 304, 316 dan 17-4—dan lainnya. Dengan alat yang tajam dan parameter pemotongan yang tepat, nikel murni tidak terlalu sulit untuk di-turn atau di-mill, meskipun legasi nikel seperti Ni-Span-C 902 dan Monel K-500 memiliki rating machinability 15 persen atau lebih rendah. Berikut adalah beberapa hal yang harus Anda ketahui jika Anda saat ini bekerja, atau akan bekerja, dengan bahan yang menantang ini.
1. Jaga Alat Pemotong Logam Anda untuk Legasi Nikel Tetap Dilapisi dan Tajam
Nikel dan legasi yang berbeda cenderung work harden selama pemesinan. Ada beberapa cara untuk mengatasi hal ini. Pertama, alat pemotong harus memiliki positive rake dan tepi tajam. Karena kurang rapuh daripada carbide, high-speed steel mungkin berfungsi dengan baik, meskipun cutting speed dalam hal ini harus dijaga cukup rendah, biasanya pada 100 surface feet per minute atau lebih rendah sebagai titik awal.
Bergantung pada legasi, carbide grade premium yang tahan dan dilapisi PVD akan biasanya memberikan umur alat dan produktivitas terbaik, meskipun beberapa penyedia alat potong menyarankan ceramic atau cermet sebagai alternatif—terbuka pada rekomendasi mereka. CBN dapat digunakan pada 17-4 PH yang diperkeras dan legasi heat-treated yang serupa. Gunakan insert bundar atau yang memiliki positive lead angle di mana pun memungkinkan untuk meminimalkan notching. Variable helix dan variable flute end mills membantu memecah harmonis yang menyebabkan chatter. Jika menggunakan HSS, drill harus memiliki tepi chisel yang tajam dan titik split, 135 derajat. Jaga alat tetap tajam dan ganti lebih awal daripada kemudian sebelum bencana terjadi.
2. Tetap Rigid dalam Pemotongan Legasi Nikel Anda
Membuat setup se rigid mungkin adalah saran yang baik untuk setiap aplikasi pemesinan, tetapi terutama untuk logam super-tough seperti nikel dan legasi yang mengandung nikel. Untuk operasi milling, shrink-fit holder seringkali menjadi pilihan pertama, dengan hydraulic atau mechanical milling chucks sebagai yang kedua. Biarkan sidelock holders di gudang alat. Demikian pula, hydraulic work holding harus digunakan di mana pun memungkinkan, meskipun berarti harus berinvestasi pada vise dan chuck baru. Overhangs harus dijaga seminimal mungkin untuk menghindari defleksi alat dan chatter yang menyertainya. Ini mungkin saat yang baik untuk menyelidiki boring tool yang mengurangi getaran, dan jika mesin perkakas Anda dilengkapi dengan itu, pastikan untuk memahami dan mengaktifkan fungsi anti-chatter-nya.
Ingin mengetahui lebih banyak tentang logam suhu tinggi yang digunakan di industri penerbangan? Baca “4 Aerospace Materials That Are Taking Off.”
3. Untuk Membantu Umur Alat, Bersiaplah Agresif dengan Feeds dan Speeds
Kesulitan dengan umur alat? Insting pertamanya mungkin untuk mengurangi feed dan memperlambat spindle. Gagasan buruk. Semua produsen alat potong menyediakan surface speed, kedalaman potong dan rentang feed rate yang direkomendasikan. Ketika masalah terjadi, seringkali merupakan ide bagus untuk menargetkan ujung atas parameter tersebut dan memotong lebih agresif, bukan lebih sedikit. Melakukannya, namun, tergantung pada poin-poin yang baru disebut—setup yang rigid—serta menggunakan grade alat potong yang benar. Di atas semua, belajar untuk mengidentifikasi mode kegagalan—notching di garis kedalaman potong dan built-up edge (BUE) adalah hal yang umum dengan bahan berbasis nikel, keduanya menyebabkan kegagalan alat yang meluas jika tidak diatasi dengan tepat waktu.
4. Pilih Toolpath yang Tepat
Strategi pemrograman yang tepat adalah yang terpenting. Toolpaths trochoidal menyediakan chip load yang konsisten dan mencegah kejut pada alat pemotong dan workpiece. Karena legasi berbasis nikel itu tahan, stepovers harus jauh di bawah radius alat milling dan feed rate relatif tinggi. Sebaliknya, kedalaman potong minimum untuk turning tidak boleh kurang dari tool nose radius, dan idealnya beberapa kali itu jika memungkinkan. Teknik high feed milling menggunakan geometri alat potong gaya button dan yang serupa mendorong gaya ke atas ke dalam spindle, meminimalkan defleksi. Ramping masuk dan keluar dari potong efektif pada CNC lathe dan machining center. Hindari tinggal di sudut.
5. Temukan Zona ‘Goldilocks’: Dokumentasikan Parameter dan Kondisi Pemotongan Anda
Menemukan titik optimal untuk memproses legasi yang tinggi nikel memerlukan beberapa percobaan dan kesalahan. Anda dapat menghindari kegagalan yang tidak terduga dengan mengembangkan proses yang dapat diprediksi dan telah diuji, tetapi ini berarti memerlukan dokumentasi alat, grade, coating dan parameter pemotongan apa yang telah dicoba, dan hasilnya untuk masing-masing. Langkah perlahan-lahan. Jangan takut untuk melampaui rekomendasi produsen, tetapi pastikan proses stabil sebelum meninggalkan mesin. Jika Anda memilikinya, gunakan fungsi manajemen umur alat mesin perkakas atau gudang alat Anda untuk memantau seberapa lama alat telah dalam potong—jika tidak, dokumentasikan umur alat secara tradisional, menggunakan pena dan kertas. Jika Anda bisa mendapatkan 15 menit dari sebuah insert, anggaplah diri beruntung. Pemesinan nikel bukan waktu untuk pengetahuan suku, rahasia ganti kedua, atau perubahan proses yang tidak terkontrol. Mulailah mendokumentasikan.
Masalah atau tantangan apa yang pernah Anda hadapi saat memotong nikel atau legasinya? Bagikan pengalaman Anda.
